Стабилизатор постоянного напряжения

Стабилизатор постоянного напряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

()987605

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ к АВтОРскОму свидетельстВВ (5I)N. Кл. (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14. 07. 81 (21) 3317725!24-07 с прнсоедннениеВт заявки .% (23) ПриорнтетОпубликовано 07. 0 83. Бюллетень №1

Дата опубликования описания 07. 01. 8) G 05 F 1/56

Гасударственный квмнтет вв ленам нэвбрвтвннй н открытнй (53) УДК621.316. . 722. 1(088. S ) (72) Авторы изобретения

B. И. Анисимов, И. В. Капитанов, Н. Н. Пр

l0. И. Соколов, А. Б. Исаков и !(. П. По

Ленинградский ордена Ленина электротехниче им. В. И. Ульянова Ленина) и Шахтинский т институт бытового обслуживания (71) Заявители (54) СТАБИЛИЗАТОР ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к стабилизированным источникам электропитания.

Известны стабилизаторы постоянного напряжения последовательного типа, содержащие регулирующий транзистор с коллекторным выходом, дифференциальный усилитель, источник опорного напряжения, делитель выходного напряжения (1 ) и (2 ). ! о

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является стабилизатор постоянного напряжения, содержащий дифференциальный усилитель с двумя противофазными выходами, источник опорного напряжения, соединенный с первым входом диф ференциального усилителя, делитель выходного напряжения, выход которого подключен к второму входу дифферен- о циального усилителя, регулирующий элемент, подключенный силовым входом к входному выводу стабилизатора через резистор цепи защиты, а силовым

2 выходом к выходному выводу стабилизатора, повторитель напряжения, вход которого соединен с первым выхо дом дифференциального усилителя и выходом трехполюсного повторителя тока, а выход связан с управляющим входом регулирующего элемента, а второй выход дифференциального усилителя подключен к первому входу трехполюснаго повторителя тока (2 ).

Недостаток известных стабилизаторов состоит в том, что они имеют сравнительно высокое выходное сопротивление.

Цель изобретения — уменьшение выходного сопротивления стабилизатора постоянного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в стабилизаторе постоянного напряжения выход повторителя напряжения соединен с вторым входам трехполюсного повторителя тока через дополнительно введенный повторитель напряжения.

987605

На фиг. 1 представлена схема стабилизатора постоянного н*пряжения; на фиг. 2 - приведен частный случай реализации стабилизатора постоянного напряжения по схеме фиг.1.

Стабилизатор постоянного напряжения (фиг.1) содержит дифференциальный усилитель 1 с двумя противофазны ми выходами, источник 2 опорного напряжения, соединенный с первым вхо- 10 дом дифференциального усилителя 1, делитель 3 выходного напряжения, выход которого подключен к второму входу усилителя 1, регулирующий элемент

4, включенный между входным и выход- 15 ным 5 выводами стабилизатора, повторитель 6 напряжения, вход которого соединен с первым выходом усилителя

1 и выходом трехполюсного повторителя 7 тока, а выход связан с управляю- 2о щим входом регулирующего элемента

4 и входом дополнительного повторителя 8 напряжения. Силовой вход регулирующего элемента 4 через резистор 9 цепи защиты соединен с .вход- 25 ным выводом 10 стабилизатора, второй выход дифференциального усилителя

1 подключен к первому входу пов-,орителя

7 тока,a выход дополнительного повторителя 8 напряжения соединен с вто- gg рым входом повторителя 7 тока. Делитель 3 напряжения, усилитель 1 и источник 2 опорного напряжения имеют общую точку 11. где К1 — коэффициент усиления по

А9 току дифференциального усилителя 1;

Й „- входное сопротивление усилителя 1;

Вм „ - эквивалентное сопротивление узла, к которому подключен выход повторителя тока 7, выход усилителя 1 и вход повторителя 6 напряжения; йв„ „ -. входное сопротивление повторителя 6 напряжения;

R ; выходное сопротивление усилителя 1;

Явь,х -,выходное сопротивление повторителя 7 тока.

В стабилизаторе (фиг. 1) приращение напряжения на выходе усилителя

U через повторители 6 и 8 напряженйя поступает на второй вход повторителя 7 тока. При этом узлы второго входа и выхода повторителя 7 тока оказываются практически эквипотенциальными для приращений сигнала, следовательно приращение тока через внутреннее сопротивление элемента 7 будет незначительно. Последнее эквивалентно увеличению выходного сопротивления повторителя 7 тока. В стабилизаторе (фиг.1) выходное сопротивление повторителя 7 тока достигает величины Ф ()

ЬЬ!хлт 1-К 1 пн где К» =U /U2 - коээфициент,равный произведению коэффициентов передачи по напряжению повторителей би8;

RЬЫХ выхоДное сопРотив

ЬЫХ пт ление повторителя

7 тока при отсутст" вии цепи компенса5 ции(повторителя 8 ), что характерно для известного стабилизатора (2 1.

В схеме стабилизатора (фиг.2) дибг ференциальный усилитель 1 содержит транзисторы 12-15 и источник 16 опорного тока, повторитель 6 напряжения реализуется на транзисторах 17, 18 4о и резисторе 19, дополнительный повторитель 8 напряжения включает в себя транзистор 20 и резистор 21.

50

Рассмотрим работу устройства, приведенного на фиг.1.

Уменьшение выходного сопротивления стабилизатора достигается путем увеличения его петлевого усиления.

При введении дополнительного повторителя 8 происходит увеличение выходного сопротивления ЙЬЬ,„ „ повторителя 7 тока, что приводйт к увеличению коэффициента усиления по петле общей обратной связи стабилизатора.

Действительно, коэффициент усиления по напряжению дифференциального

1 определяется соотноусилителя шением 1а к н экв

KU = = К1 .А .0-> д вх *„ н экь= R ьь>х- пт II R ьх пн/1R ьык.дь =

Rsb>x т ьх.пн в и

Ввь}х.пт Rьх.пн ьькпт выхсю мин Вых.Ау

5 6 формула изобретения

Стабилизатор постоянного напряжения, содержащий дифференциальный усилитель с двумя противофазными выходами, источник опорного напряже" ния, соединенный с первым входом диф- ференциального усилителя, делитель выходного напряжения, выход которого подключен к второму входу дифференциального усилителя, регулирующий элемент, подключенный силовым входом к входному выводу стабилизатора через резистор защиты, а силовым выходом к выходному выводу стаби" лизатора., повторитель напряжения, вход которого соединен с первым вы- . ходом дифференциального усилителя и выходом трехполвсного повторителя тока, а выход соединен с управляющим входом регулирующего элемента-, второй выход дифференциального усилителя подключен к первому входу трехполюсного повторителя тока,-о т л и- чающий с я тем, что, с целью ,уменьшения выходного сопротивления, :выход повторителя напряжения соединен с вторым входом трехполюсного повторителя тока через дополнительно введенный повторитель напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии tr 1410666, кл. G 05 F 1/56, 1972.

2. Поении К. П. Интегральные стабилизаторы напряжения. И., "Знергиян

1979, .с. 142, рис. 5-12;

5 98760

При реальных. значениях коэффициента К11„Н, равных 0,.9-0,95, получаем

"вьд -(10"20) квьц пт °

Из соотношений. (11 и (2) очевидно, ВЬия ° что наиболее эффективно вводить цепь 5 компенсации выходного сопротивления повторителя 7 тока в том случае, если выполняются условия

% Ф . ( вых лт "вых.пт "вцспс.пт "вью.ю З)

Для известного стабилизатора { 2 ) 4В условия {3) справедливы; при этом в соответствии с выражениями (1) и{2) введение дополнительного повторителя

8 позволяет в 10-20 раз увеличить выходное сопротивление повторителя 15

7 тока и следовательно, коэффициента усиления Ку дифференциального усиАм лителя 1 и петлевое усиление стабилизатора.

Как следует из схемы стабилизатора2о (фиг.2), дополнительный повторитель напряжения легко реализуется на одном транзисторе, т.е. в схему добавляется минимальное число дополнительных

;элементов. 25.

Таким образом, в предлагаемом стабилизаторе постоянного напряжения. путем повышения петлевого усиления удается в 10-20 раз уменьшить выходное сопротивление по сравнению с из- .ЗО вестным стабилизатором (2 ). Применение -предлагаемого технического решения в схемах вторичных источников питания позволяет улучшить качество стабилизации выходного на- 35 пряжения.

Составитель В. Есин

Редактор E. Папп ТехредЖ.Кастелевич Корректор Л. Бокшан

Заказ 10302/36 Тираж .872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, (-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4